[发明专利]基于APL的万能信号边缘采集系统、方法及设备

权利要求书

1.一种基于APL的万能信号边缘采集系统，其特征在于，包括：

现场信号采集模块，用于采集现场侧的现场仪表并获得实际应用；

APL总线通讯模块，将APL作为物理层总线，用于获取现场仪表的采集信号点的实时工程量数据，并转化为与APL总线适配的接口方式以接入数据，且在APL物理层基础上，通过标准上层协议实现与上层FCS控制系统的数据通讯；

APL交换机，通过两线制以太网与所述APL总线通讯模块连接至FCS控制系统，用于建立上层应用至现场设备一网到底的通讯，并且向所述现场信号采集模块和所述APL总线通讯模块进行供电，通过APL通讯链路进行信号的承载和传输，实现所述FCS控制系统的数据接入。

2.如权利要求1所述的基于APL的万能信号边缘采集系统，其特征在于，所述现场信号采集模块包括：

万能信号采集模块，用于获取现场各种仪表的万能信号，所述万能信号为现场仪表输出的标准信号；

模数转换模块，用于确定所述万能信号的信号类型，并将采集到的模拟信号转换为数字信号；

信号接入模块，用于将所述数字信号与APL适配的目标数据并基于设备的组态设置，选择当前启用的接入方式，并将所述目标数据传入下一级模块；

组态配置单元，位于上层应用侧，用于基于APL一网到底及EDD设备信息描述技术对组态进行设置及修改；

存储模块，用于获取上层应用对应的配置信息，按照预设的格式存储，并将配置信息提供给边缘采集系统进行应用；

MCU数据计算处理单元，用于获取组态配置信息及测量信号并进行数据解析处理，完成物理点工程量的计算，得到现场信号侧的工程量数据值。

3.如权利要求1所述的基于APL的万能信号边缘采集系统，其特征在于，组态配置单元是为电路信号赋予实际含义而做的配置，至少包括信号类型、信号上下限、量程上下限、滤波时间、断线处理及计量单位配置信息，通讯外部软件设置并将配置信息存储于所述组态配置单元的存储芯片中，供实际使用时调用，将采集到的信号转换为实际工程量使用。

4.如权利要求1所述的基于APL的万能信号边缘采集系统，其特征在于，所述APL总线通讯模块包括：

MCU微处理器单元，用于获取采集信号点工程量数据并对工程量数据进行存取、计算、协议处理；

协议处理模块，用于选择并配置APL通讯侧的高级应用层网络协议，并与上层应用进行交互；

APL接口电路模块，基于两线制以太网实现以太网通讯和现场设备供电。

5.如权利要求1所述的基于APL的万能信号边缘采集系统，其特征在于，所述现场信号采集模块还包括：无线接入模块，用于在现场仪表布线受限的情况下，通过LoRa和Zigbee通讯方式，实现位于远端现场仪表采集数据的无线传输，并进入所述信号接入模块进行数据流转，所述布线受限的情况包括现场仪表的信号采集距离为有线连接。

6.如权利要求1所述的基于APL的万能信号边缘采集系统，其特征在于，所述现场信号采集模块还包括：视频读数智能识别模块，用于在现场仪表不具备数据远传采集能力、协议不明确、第三方不允许通讯采集的情况下，采集现场仪表表盘的视频读数数据并传输至所述信号接入模块。

7.如权利要求1所述的基于APL的万能信号边缘采集系统，其特征在于，

所述现场信号采集模块与所述APL总线通讯模块设置为本安限能电路，应用于工业防爆现场。

8.如权利要求1所述的基于APL的万能信号边缘采集系统，其特征在于，所述APL接口电路模块包括：PHY电路模块、MCU嵌入式微处理器和收发器，所述PHY电路模块与所述MCU嵌入式微处理器信号连接，所述PHY电路模块的输入端与电源输入模块的输出端连接，所述PHY电路模块与所述收发器信号连接；

其中，所述APL接口电路模块为二线制以太网通信模块，所述PHY电路模块的型号为ADIN1100，所述收发器型号为10BASE-T1 L。